Электрокинетические явления. Строение двойного электрического слоя

Описание электрокинетических явлений включает подробные характеристики строения двойного электрического слоя. [c.5]

Приведенная схема строения двойного электрического слоя не объясняет ряд особенностей электрокинетических явлений. В настоящее время она представляет для коллоидной химии только исторический интерес. Основным недостатком этой схемы является [c.175]

Современные представления о механизме электрокинетических явлений основываются на идее о существовании двойного электрического слоя на границе раздела фаз. Отсюда следует важность получения более полных и детальных сведений о природе и свойствах двойного слоя. Вопросы происхождения и строения двойного электрического слоя довольно подробно рас-..сматриваются в общем курсе коллоидной химии, поэтому в данном пособии мы остановимся кратко на некоторых основных вопросах и на важнейших дополнениях, выходящих за пределы общего курса. [c.14]

Полученное таким образом соотношение, называемое уравнением Гельмгольца—Смолуховского, связывает скорость относительного смещения фаз под действием внешнего поля с некоторой разностью потенциалов в двойном электрическом слое Аф. Для понимания природы этой величины и влияния на нее характера фаз перейдем к более полному рассмотрению условий образования и строения двойных электрических слоев на границах раздела дисперсной фазы и дисперсионной среды. Заметим, однако, что излагаемая далее принципиальная схема строения двойного слоя не может полностью количественно описать всю совокупность различных процессов на поверхностях раздела фаз. Ряд важных деталей теории строения двойных электрических слоев подробно рассматривается в курсах электрохимии. Ниже приводятся те основные сведения, которые необходимы для анализа электрокинетических явлений и устойчивости дисперсных систем. [c.176]

Вышеизложенный материал говорит о большом значении электрокинетических исследований для изучения строения двойных электрических слоев. Вместе с тем важная роль принадлежит электрокинетическим явлениям в природе и технике. Так, наблюдения потенциалов течения и измерения электропроводности горных пород составляют один из эффективных геофизических методов, помогающих обнаруживать места залегания полезных ископаемых в последние годы разработан также метод предсказания землетрясений, основанный на резком возрастании электропроводности пород перед землетрясением. [c.205]

В соответствии с рассмотренными представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений, в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхности твердой фазы фо (относительно объема, раствора), потенциал адсорбционного слоя <ра, электрокинетический потенциал и толщина атмосферы противоионов 6= 1/и. Первые две-из перечисленных величин фо- и ф -потенциалы, сравнительно строга определены теоретически, но не могут быть в настоящее время непосредственно измерены экспериментально. [c.206]

Электрические методы довольно широко применяют для получения данных о строении двойного электрического слоя и о наличии граничной фазы на основе исследования электроповерхностных аномальных свойств жидкостей (электропроводности, диэлектрических потерь и проницаемости, электрокинетических явлений и т.п.). [c.38]

Таким образом, электрокинетические и электрокапиллярные явления, устанавливая изменение заряда поверхности электрода с изменением электродного потенциала при введении или в отсутствие специфически адсорбирующихся ионов либо молекул, дают определенные представления о строении двойного электрического слоя. [c.101]

Существование между твердым телом и раствором, наряду с общим скачком потенциала, также -потенциала следует учитывать при разработке теории строения двойного электрического слоя. Эта теория должна объяснить не только существование электрокинетического потенциала, но и характер его изменения с составом раствора и, в частности, явление перезарядки поверхности. На основании свойств дзета-потенциала можно заключить, что он представляет собой некоторую часть той доли общего скачка потенциала, которая расположена в жидкости. Падение потенциала, соответствующее -потенциалу, должно быть локализовано при этом целиком в жидкой фазе на границе между слоем жидкости, непосредственно примыкающим к поверхности твердого тела (и связанным с ним при относительном движении жидкой и твердой фаз), и более глубокими слоями жидкости, удаленными от поверхности раздела фаз. Поскольку -потенциал, в отличие от е-потенциала, лежит в одной и той же жидкой фазе, оказывается возможным прямое экспериментальное определение его абсолютной величины. [c.241]

При изучении электрокинетических и электрокапиллярных явлений были установлены определенные опытные закономерности. Теория строения двойного электрического слоя металл-электролит должна служить основой для их истолкования. Вместе с тем из этих же опытных фактов следует исходить при оценке правильности тех или иных представлений о структуре двойного электрического слоя их можно кратко суммировать следующим образом. [c.266]

Для формирования современных представлений о строении двойного электрического слоя большое значение имели результаты, полученные при изучении электрокинетических и электрокапиллярных явлений. [c.227]

Существование между твердым телом и раствором, наряду с общим скачком потенциала, также -потенциала следует учитывать при разработке теории строения двойного электрического слоя. Эта теория должна объяснить не только наличие электрокинетического потенциала, но и характер его изменения с составом раствора и, в частности, явление перезарядки поверхности. [c.232]

Согласно современной теории двойного электрического слоя получили объяснение электрокинетические и электрокапиллярные явления, а также проблемы строения и устойчивости коллоидных частиц лиофобных золей. Согласно этой теории при относительном движении жидкой и твердой фаз плоскость скольжения их лежит на некотором расстоянии от твердой фазы (рис. 94, а, линия тп). [c.315]

Значительную роль сыграли исследования электрокинетических явлений в построении современной теории скачка потенциала на границе фаз. Опыты с частицами угля и платины позволили выяснить, в какой мере электролитические явления коллоидных систем связаны с величиной общего скачка потенциала на границе фаз. Так, например, старые представления Нернста, Гельмгольца и других не могли дать ответа на вопрос о том, почему при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, кроме термодинамического потенциала <р, появляется электрокинетический потенциал Более точное количественное изучение коллоидных систем и строения двойного слоя позволило не только обнаружить, но и вычислить величину -потенциала. [c.232]

Изучение электрокинетических явлений позволило объяснить, почему при возникновении двойного электрического слоя на границе фаз, кроме термодинамического потенциала ф, появляется электрокинетический потенциал Количественное изучение коллоидных систем и строения двойного слоя позволило не только обнаружить, но и вычислить абсолютную величину -потенциала, [c.251]

Электрокинетические явления в гетерогенных дисперсных системах возможны при наличии на границе раздела фаз двойного электрического слоя, имеющего диффузионное строение. Плоскость скольжения проходит по диффузионному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. В результате дисперсная фаза и дисперсионная среда оказываются противоположно заряженными. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения, называется электрокинетическим потенциалом. Рассмотрим получение коллоидной частицы на примере золя гидроксида железа (111) с помощью гидролиза хлорида железа [c.117]

Наличие двойного электрического слоя на поверхности частиц и особенности его строения играют важную роль не только в процессе формирования и сохранения устойчивости коллоидных систем, но и определяют присущие высокодисперсным системам электрокинетические свойства — потенциалы протекания (течения) и седиментации, явления электрофореза и электроосмоса. [c.135]

С представлением о двойном электрическом слое мы уже познакомились при рассмотрении механизма возникновения скачка потенциала на электроде. Очевидно, что более подробное исследование строения такого двойного слоя может быть очень полезным при изучении электродных процессов. Кроме того, существуют различные электрохимические явления, в первую очередь так называемые электрокапиллярные и электрокинетические явления, теория которых не может быть успешно построена без отчетливого физического представления о строении двойного слоя на границе твердое тело — раствор электролита. [c.245]

Согласно современной теории двойного электрического слоя получили объяснение электрокинетические и электрокапиллярные явления, а также проблемы строения и устойчивости коллоидных частиц лиофобных золей. Согласно этой теории при относительном движении жидкой и твердой фаз плоскость скольжения их лежит на некотором расстоянии от твердой фазы (рис. 168, линия тп). Слой жидкой фазы толщиной в 2—3 молекулы при движении фаз остается неподвижным вместе с твердой фазой. Иными словами, непосредственно у поверхности коллоидной частицы золя образуется так называемый адсорбционный слой, который включает не только потенциалопределяющие ионы (знак которых противоположен знаку твердой фазы), но и часть противоионов, которые в обычных условиях считаются неподвижны- ми и при движении твердой фазы перемещаются вместе с ней. Ос- [c.399]

Таким образом, теория Гуи — Чепмена объясняет зависимость толщины двойного слоя от температуры среды, концентрации и валентности ионов и, в согласии с гидродинамикой, может объяснять электрокинетические явления. Она оперирует теми же физическими представлениями, что и возникшая несколько позднее теория сильных электролитов Дебая — Гюккеля. Первая рассматривает строение плоского диффузного электрического слоя вблизи заряженной поверхности, а вторая — сферического слоя вокруг заряженного иона. [c.32]

Электрический двойной слой и его строение. Теоретическое истолкование электрокинетических явлений основано, на представлении о существовании электрического двойного [c.694]

При изучении электрокинетических и электрокапиллярных явлений были установлены определениьк опытные закономерности. Корректная теория строения двойного электрического слоя металл — электролит должна давать нх истолкование. Эти же факты служат критерием сираведливости тех 1ли иных вариантов теории двойного электрического слоя. [c.260]

Для исследования строения двойного электрического слоя используются электрокинетические и электрокапил-лярные явления. [c.98]

Строение двойного электрического слоя. Основываясь на экспериментальных данных, полученных Квинке при изучении электрокинетических явлений, Г. Гельмгольц предложил первую модель двойного электрического слоя. Согласно воззрениям Гельмгольца, в дальнейшем развитым М. Смолуховским и Ж. Перреном, двойной электрический слой рассматривается как заряженный плоский конденсатор. На поверхности находится слой ионов, называемых потенциалобразующими, а на некотором расстоянии от нее в жидкой фазе находятся, удерживаемые силой электростатического притяжения, ионы противоположного знака, называемые противоионами. Модель Квинке — Гельмгольца предполагает, что расстояние между плотным слоем противоионов и слоем потенциалопределяющих ионов повсюду одинаково. По условию электронейтральности удельные поверхностные заряды (поверхностные плотности зарядов) обенх составляюш,их частей двойного электрического слоя должны быть равны по абсолютной величине д+=д . Скачок потенциала для модели Квинке — Гельмгольца рассчитывается по известной формуле для плоского конденсатора 9=СД >1, в которой С—емкость плоского конденсатора на единицу площади, причем С = еео- - (еео — [c.87]

Важная особенность влияния на строение двойного электрического слоя сильно адсорбирующихся ионов заключается в том, что в этом случае может наблюдаться не только падение, но и рост (pd- и -потенциалов это происходит, если высокий адсорбционный потенциал присущ ко ион у вводимого электролита (см. рис. VII—4). С другой стороны, сильно адсорбирующиеся противоионы способны вызвать .перезарядку поверхности после того как с повышением концентрации добавляемого электролита заряд адсорбционной части слоя противоионов станет равен заряду поверхности, адсорбционные взаимодействия могут привести к дополнительной, сверхэкви-валентной адсорбции противоионов, так что фй-потенциал изменит знак одновременно с ним изменит знак и электрокинетический потенциал. Действительно, изучение электрокинетических явлений, например измерение скорости электрофореза, показывает, что по мере увеличения концентрации электролита происходит падение -потенциала, и при некотором значении концентрации, называемом изоэлектрической точкой, электрокинетический потенциал становится равным нулю (рис. VII—20, кривая /) никаких электрокинетических явлений при этом [c.208]

ВЛИШШЕ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА СТРОЕНИЕ ДВОЙНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ И ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ. ИОННЫЙ ОБМЕН [c.248]

В соответствии с рассмотрешыми представлениями о строении двойного электрического слоя и природе электрокинетических явлений в число характеристик двойного слоя входят термодинамический потенциал поверхлости твердой фазы (ро (относительно объема раствора), потенциал адсорбционного слоя (р , электрокинетический потенциал С и толщина атмосферы противоионов 6—-1/х. Потенциалы сро и (р теоретически определены сравнительно строго, но их нельзя измерить экспериментально, тогда как С-потенциал измеряется достаточно просто. Совместно с толщиной ионной атмосферы /х величина С-потенциала дает относительно полное описание структуры удаленных от поверхности областей диффузной части двойного слоя. [c.248]

Строение двойного электрического слоя по Квинке— Гельмгольцу. Основываясь на полученных Квинке при изучении электрокинетических явлений экспериментальных данных, Г. Гельмгольц предложил первую теорию строения двойного электрического слоя. По этой теории двойной электрический слой можно представить следующим образом (рис. 46). Пространственное разделение зарядов вызывает возникновение слоя з ряженных ча- [c.95]

Феноменологическое описание электрокинетического преобразования основано на использовании кинетических уравнений переноса, связывающих потоки массы и электрического заряда через мембрану с вызывающими эти потоки силами. Такое описание не требует введения каких-либо модельных допущений относительно свойств рабочей жидкости, твердого тела и строения двойного электрического слоя. Здесь лишь устанавливаются зависимости между выходными параметрами электрокинетического преобразования и кинетическими коэффициентами уравнений переноса. При разработке ЭКП эти зависимости дают возможность с максимальной полнотой использовать имеющиеся в литературе теоретические работы и экспериментальный материал по изучению электрокинетическнх явлений. [c.180]

Протекание электрокинетических явлении в дисперсных системах возможно при наличии на границе раздела фаз двойного электрического слоя, и.меющего диффузное строение. При относительном перемещении фаз независимо от причин, его вызвавших, происходит разрыв двойного электрического слоя по плоскости скольжения. Например, разрыв двойного слоя может произойти вследствие седиментации или броуновского движения частиц дисперсной фазы. Плоскость скольжения обычно проходит по диффузному слою, и часть его ионов остается в дисперсионной среде. В результате дисперсионная среда и дисперсная фаза оказываются противоположно заряженными. Потенциал, возникающий на плоскости скольжения при отрыве части диф-, фузного слоя, называется электрокинетическим потенциалом или (дзета)-потенциалом. Дзета-потенциал, отражая свойства двойного электрического слоя, характеризует природу фаз и межфазного взаимодействия. Поскольку плоскость скольжения может находиться на разном расстоянии от межфазной поверхности, а это расстояние зависит от скорости движения фаз, вяз- [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология